抽水蓄能灵活响应 保障电力可靠供应

发布日期: 2021-10-20

  10月15日1时54分,国网新源控股有限公司江苏宜兴抽水蓄能电站接到临时调度指令,迅速将正在抽水的3号机组转停机,保障电网频率稳定和潮流平衡,这也是该电站9月份以来第21次响应华东电网临时调度指令开展紧急启停或负荷调整。

  据统计,9月1日至10月15日,国网新源公司21家在运抽水蓄能电站发电量32.95亿千瓦时,同比增加31.34%;抽水电量41.10亿千瓦时,同比增加32.28%,综合利用小时数同比增加24.1%。其间,各抽水蓄能电站运行强度大幅提升。在东北地区,吉林敦化抽水蓄能电站1号机组综合利用小时数位列该公司83台抽蓄机组之首,10月12~13日该电站2、3号机组投产,为东北电网再增加70万千瓦供电和调峰能力;辽宁蒲石河抽水蓄能电站机组发电台次同比增幅超52%,有力支撑了当地电网稳定运行。

保障大电网安全 促进新能源消纳

  国家电网公司经营区在运抽水蓄能电站28座、装机2341万千瓦,在建35座、装机4853万千瓦,保障着大电网的安全稳定运行。

  目前世界在建装机规模最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站,是2022年北京冬奥会配套绿色能源重点工程,总装机容量达到360万千瓦,12台机组全部投运后,每年可促进消纳风电、太阳能发电超过87亿千瓦时。

  位于辽宁丹东的蒲石河抽水蓄能电站是我国东北地区建成的第一座大型抽水蓄能电站。今年,为助力东北地区风电消纳,蒲石河抽水蓄能电站响应调度指令要求,临时启动机组抽水777台次;为保障东北电网运行的稳定性,4台机组单日最高启动次数达到21次。

抽水蓄能灵活响应 保障电力可靠供应

国网新源辽宁蒲石河抽水蓄能电站上水库。

  “作为以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分,抽水蓄能电站可以有效应对新能源发电的随机性和波动性,它的双倍调节能力能满足新能源‘靠天吃饭’带来的灵活调节需求。”国网新源公司发展部主任余贤华说。

  作为电网调峰的重要手段,抽水蓄能电站能够有效调节电力生产、供应、使用之间的动态平衡,助力大电网平稳运行。

  9月份以来,国网新源公司抽水蓄能电站发电台次同比增加45.74%,抽水台次同比增加39.15%,调用频次提升幅度明显。特别是在华北区域对抽水蓄能机组调用频次大幅增加,其中河北张河湾、山西西龙池两家抽水蓄能电站运行强度同比增加一倍以上,山东泰安抽水蓄能电站机组单日启动次数高达47次,创该公司全部机组历史最高纪录。

  国网新源公司统筹调度抽水蓄能电站响应各地电网调节需求,严格执行调度指令,以优质服务保障电网安全稳定运行和可靠供电,进一步发挥抽水蓄能服务大电网的作用。其中,山东泰安抽水蓄能电站大功率缺额智能决策系统正确动作,自动切2台抽水机组、开1台机组发电顶出力支撑山东电网频率稳定;湖南黑麋峰抽水蓄能电站在国庆期间共临时增开机组21台次,并紧急调整负荷应对电网突发情况;华东地区7家抽水蓄能电站多台次临时启停或调整计划参与大电网调频。

  针对当前电力供需紧张状况,国网新源公司21台抽水蓄能机组、6台常规水电机组的停役检修工期安排被推迟或取消。该公司将持续做好抽水蓄能设备运维和优质服务,服从电网统一调度,提高设备健康水平,确保抽水蓄能机组随调随启,关键时刻开得出、顶得上、稳得住,为今冬明春电网安全稳定运行和可靠供电提供强有力的支撑。

创新施工工艺 建设精品工程

  “癸丑之三月晦,自宁海出西门。云散日朗,人意山光,俱有喜态。”在《徐霞客游记》开篇第一句描述的浙江宁海县,青山碧水间,一座抽水蓄能电站正在紧锣密鼓地建设中。

  伴随着机器的轰鸣声,超小转弯半径硬岩全断面隧道掘进机(TBM)在181天的掘进作业后,从宁海抽水蓄能电站工程厂房自流排水洞出洞。在直径3.5米、长2522.4米的隧洞内,岩壁上一环环浅浅的纹理,是TBM穿行的痕迹,也是国家电网公司抽水蓄能电站隧洞施工工艺的体现。

抽水蓄能灵活响应 保障电力可靠供应

国网新源山西西龙池抽水蓄能电站地下厂房。

  国网新源公司副总经理路振刚说:“新源公司在建抽水蓄能电站共有30座,可以通过统一洞径,用TBM在一个电站打完,再接着打另一个,实现迭代长打,这是管理突破。此外,TBM能够实现小转弯,可以把原来上下三层独立的洞室串到一起变成螺旋形的长洞,实现短洞长打,这是技术突破。”电站群的建设让TBM利用效率更高,摊薄了单个项目成本,实现经济效益最大化。

  目前,除了超小转弯半径TBM在推广应用,大断面平洞TBM、斜井TBM、可变径TBM等系列设备应用试点和TBM施工洞室支护方案、定额编制等配套研究工作也在有序推进。针对抽水蓄能电站输水隧洞布置特点,该公司还创新应用高精度定向钻结合反井钻进行陡倾角、长斜井开挖施工,创新了斜井施工新工艺。

  国家电网公司始终将科技创新摆在突出重要位置,国网新源公司联合有关高校、科研院所、设计院、制造厂家等单位开展攻关,历时十余年,在抽水蓄能水泵水轮机、发电电动机、计算机监控系统、静止变频系统、调速系统、励磁系统、继电保护系统及调试、运行和其他辅助装备等方面取得全面突破。

  我国首座700米级水头抽水蓄能电站——吉林敦化抽水蓄能电站1号机组于今年6月投产发电。工程在电站设计、制造、安装,机组水力、电机、结构等多方面取得了重大突破:电站设计的出线电缆为国内最长单根无中间接头500千伏交联聚乙烯高压电缆;机组额定水头655米,最高扬程达712米,是我国首次自主研制的700米级超高水头、高转速、大容量抽水蓄能机组;发电机采用“一根轴”结构,解决了高转速机组摆度控制难题;推力轴承创新采用喷淋式冷却方式,提高了机组效率和推力轴承的承载能力。